Dünya’nın kabuğunu gezegenimizin üzerindeki her şeyi destekleyen en sağlam, en dış katmanı.
Ancak bu katmanın altında olanların çoğu, yeryüzünde kaybolan kabuk bölümlerinin kaderi de dahil olmak üzere bir gizem olarak kalır. Şimdi, Florida Eyalet Üniversitesi merkezli, ana merkezi Ulusal Yüksek Manyetik Alan Laboratuvarı olan bir jeokimya ekibi, bu kayaların nerede saklandığı hakkında önemli ipuçları ortaya çıkardı.
Araştırmacılar, Dünya’nın kabuğunun çoğunun nispeten yeni olmasına rağmen, aslında küçük bir yüzdenin uzun zaman önce mantoya batmış ve daha sonra yeniden ortaya çıkmış antik parçalardan oluştuğunu gösteren yeni kanıtlar sağladılar. Ayrıca, bu “geri dönüştürülmüş” kabuğun miktarına dayanarak, gezegenin 4.5 milyar yıl önce oluşumundan bu yana sürekli olarak kabuğunu ürettiğini keşfettiler .Bu, hakim teorilerle çelişen bir resim.
Araştırmaları , Science Advances dergisinde yayınlandı.
Florida Eyaleti, Dünya ve Okyanus ve Atmosfer Bilim (EOAS) Departmanı’nda bir MagLab jeokimyacısı ve profesörü olan Munir Humayun, “Yumurtlama alanlarına dönen somonlar gibi, bazı okyanus kabukları, taze kabuğun doğduğu volkanik sırtlar, üreme alanına geri döner.” dedi. “Bu sürecin aslında kapalı bir döngü olduğunu ve geri dönüştürülmüş kabuğun sırtlar boyunca düzensiz dağıldığını göstermek için yeni bir teknik kullandık.”
Humayun’a ek olarak, araştırma ekibi, makalenin baş yazarı MagLab doktora sonrası araştırmacı Shuying Yang ve MagLab Jeokimya Grup Direktörü ve EOAS Başkanı Vincent Salters’ı içeriyordu.
Dünya’nın okyanus kabuğu; manto kayası, deniz altı volkanik sırtlar ve yumuşak bazalt boyunca tektonik plakalar arasındaki çatlakların yakınında eridiğinde oluşur. Yeni kabuk yapıldıkça, eski kabuğu süper yavaş taşıma bandı gibi sırttan kıtalara doğru iter. Sonunda, başka bir plakanın altında zorlandığı ve Dünya’ya geri alınan, batma bölgeleri olarak adlandırılan alanlara ulaşır.
Bilim insanları, gezegenin mantosunun sıcak, yüksek basınçlı ortamına yeniden emildikten sonra,yığılmış kabuğuna ne olacağı konusunda uzun süreteoride bulundular. Mantoya daha derine batar ve oraya yerleşebilir veya gaz sütunları halinde yüzeye geri dönebilir veya sarı bir mermer pastanın içinden çikolata iplikleri gibi mantodan girebilir. Bu “çikolatadan” bazıları nihayetinde yükselebilir, okyanus ortalarında sırtlarda eriyebilir ve deniz tabanındaki milyonlarca yıllık görev turu için yeni kaya oluşturabilir.
Bu yeni kanıt “mermer kek” teorisini desteklemektedir.
Bilim insanları zaten teoriyi destekleyen ipuçları görmüşlerdi. Zenginleştirilmiş bazaltlar olarak adlandırılan okyanus ortası sırtlarından toplanan bazı bazaltlar, mantodan bazaltın oluştuğu eriyiğe sızma eğilimi gösteren bazı elementlerin daha yüksek bir yüzdesine sahiptir; tükenmiş bazalt denilen diğerleri çok daha düşük seviyelere sahipti.
Kaybolan kabuğun gizemine daha fazla ışık tutmak için ekip, okyanus sırtlarının 30 bölgesinden toplanan 500 bazalt örneğini kimyasal olarak analiz etti. Bazıları zenginleştirildi, bazıları tükendi ve bazıları aralığındaydı.
Takım, daha önce, geri dönüştürülmüş kabuk eriyiklerinde, germanyum ve silikonun nispi oranlarının, erimiş manto kayasından çıkan “ham” bazalttan daha düşük olduğunu keşfetti. Bu nedenle, bu oranı, üretilen kabuk için farklı bir kimyasal parmak izini tanımlamak için kullanan yeni bir teknik geliştirdiler.
MagLab’da bir kütle spektrometresi kullanarak bu oranı ölçmek için kesin bir yöntem geliştirdiler. Daha sonra bu oranların örneklenen 30 bölge arasında nasıl farklılaştığını görmek için zor hesaplar yaptılar ve kökenlerine ışık tutacak varyasyonları görmeyi beklediler.
İlk başta analizde dikkate değer bir şey yoktu. doktora adayı olan Yang, danışmanına başvurdu. Humayun, soruna daha geniş bir açıdan bakmayı önerdi: Farklı bölgelerin bazaltlarını karşılaştırmak yerine, zenginleştirilmiş ve tükenmiş bazaltları karşılaştırabilirlerdi.
Verileri hızlı bir şekilde yeniden çözdükten sonra Yang, bu bazalt grupları arasında net farklılıklar görmekten heyecan duydu.
“Çok mutluydum,” diye hatırlıyor gazetede baş yazar Yang. “’Mezun olabileceğim, diye düşündüm.”
Ekip, zenginleştirilmiş bazaltlarda (geri dönüştürülmüş kabuk için kimyasal parmak izi), manto boyunca mermer kek benzeri yayılımına işaret ederek, örnekledikleri tüm bölgelerde daha düşük germanyum-silikon oranları tespit etmişti. Esasen, yok olan kabuğun gizemini çözdüler.
“Bazen verilerle çok yakından bakıyorsunuz ve kalıpları göremiyorsunuz.” dedi. “O zaman geri çekilip gidiyorsun.”
Buldukları kalıpların derinliklerine inen bilim insanları, daha fazla sır ortaya çıkardılar. Küresel okyanus ortası sırtlarında tespit edilen zenginleştirilmiş bazalt miktarlarına dayanarak, ekip Dünya’nın mantosunun yaklaşık yüzde 5 ila 6’sının geri dönüştürülmüş kabuktan yapıldığını hesapladı, bu da gezegenin tarihine bir kabuk fabrikası olarak yeni ışık tutan bir rakam. Bilim insanları, Dünya’nın yılda birkaç inç oranında kabuk ürettiğini biliyorlardı. Ancak tüm tarihi boyunca bu kadar tutarlı bir şekilde yaptı mı?
Humayun analizleri, “Kabuk oluşumu oranlarının bugünkünden radikal bir şekilde farklı olamayacağını, yani kimsenin beklemediğini” söyledi.
Çeviri: Simge Kara